The invention relates to a magneto optic photonic crystal material and a preparation method thereof. The preparation methods include (1) preparation of monodisperse silica microspheres, colloids, (2) synthesis of functionalized metal materials, and (3) preparation of three steps of photonic crystal materials. The preparation method provided by the invention is simple. The photonic crystal material prepared by the method is a core-shell structure, wherein the silicon dioxide microsphere is a nucleus, and the metal ion attached to the surface of the silica microsphere is a shell. As the metal ions are superparamagnetic, photonic crystal materials also exhibit magnetic response properties. When an appropriate magnetic field is applied, the size, position or volume of the metal particles changes, so that the lattice structure of the photonic crystal cluster changes, and the photonic band gap changes, thus changing the color of the crystal. In addition, because the structure of the silica microsphere is uniform and the dispersion is good, the nanometer photonic crystal material prepared by the invention has the advantages of uniform crystal structure and rich structure color.
【技术实现步骤摘要】
一种磁致变色光子晶体材料及其制备方法
本专利技术涉及材料
,尤其涉及一种磁致变色光子晶体材料及其制备方法。
技术介绍
光子晶体是尺寸在一百纳米到几个微米的无机或者有机的胶体微球在驱动力的作用下进行自组装,形成一定的有序结构,这种有序排列的胶体微球结构通常被称为光子晶体、胶体晶体或者人造蛋白石结构。光子晶体由于其优良的光学性能成为新一代光电器件的基础材料,还可以用作一下基本现象的理想模型体系,可以用于相变,热解过程等热点问题的机理研究。此外,光子晶体本身还可作为模板,可以和电镀、光刻技术等进行完美的融合,用于制备的图案化光子晶体材料。正因为光子晶体及其相关衍生物具有广阔的应用前景,才使得其在制备精确调控、化学改性和新颖应用的学科交叉中受到极大关注。二氧化硅微球具有化学惰性、耐高温、机械强度高等优点,在橡胶、催化剂、制药以及陶瓷等领域具有广泛的应用前景。近几年,以单分散性好的二氧化硅微球作为基元材料,采用自组装法制备光子晶体成为研究的热点,主要是因为二氧化硅微球的制备方法简单、微球粒径可控。申请公布号为CN101049631A的专利技术专利申请中公开了一种纳米复合物二氧化硅-金属核壳离子的制备方法。该制备方法通过使用交联剂对二氧化硅表面进行修饰,形成一种表面氨化的二氧化硅粒子,然后再将修饰后的二氧化硅与经还原剂处理后的金、银、锡或它们的合金混合,从而制得以二氧化硅为核,以金、银、锡或它们的合金为壳,具有生物相容性好、水溶性好的优点,并具有特定光学性质的纳米复合物。但是,上述制备方法具有三个缺点:一是上述制备方法是通过使用交联剂对二氧化硅的表面进行修饰,不 ...
【技术保护点】
一种磁致变色光子晶体材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)制备单分散二氧化硅微球胶体:将正硅酸乙酯、液体醇和浓氨水混合,然后在密闭条件下进行搅拌,从而制得单分散二氧化硅微球胶体;(2)制备功能化金属材料晶体:将无水金属盐、乙酰氯和第一有机溶剂混合并在室温下进行反应,从而制得功能化金属材料晶体;(3)制备磁致变色光子晶体材料:将功能化金属材料晶体分散在第二有机溶剂中,再与单分散二氧化硅微球胶体混合并分散,得到磁致变色光子晶体材料。
【技术特征摘要】
1.一种磁致变色光子晶体材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)制备单分散二氧化硅微球胶体:将正硅酸乙酯、液体醇和浓氨水混合,然后在密闭条件下进行搅拌,从而制得单分散二氧化硅微球胶体;(2)制备功能化金属材料晶体:将无水金属盐、乙酰氯和第一有机溶剂混合并在室温下进行反应,从而制得功能化金属材料晶体;(3)制备磁致变色光子晶体材料:将功能化金属材料晶体分散在第二有机溶剂中,再与单分散二氧化硅微球胶体混合并分散,得到磁致变色光子晶体材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)按照如下方式进行:(a)配制溶液:将20~40mL乙酰氯和30~50mL第一有机溶剂混合,配制成乙酰氯溶液;将10~50g无水金属盐和20~40mL第一有机溶剂混合,配制成第一金属溶液;将15~20g无水金属盐和50~60mL第一有机溶剂混合,配制成第二金属溶液;(b)反应:先将第一金属溶液和乙酰氯溶液混合,待固体完全溶解后,再加入第二金属溶液,然后在室温下反应2~10小时,从而制得功能化金属材料晶体。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述无水金属盐选自氯化铁、二茂铁、二茂铁衍生物中的任一种。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)还包括在室温下进行反应后将反应产物纯化的步骤,所述纯化步骤按照如...
【专利技术属性】
技术研发人员:李方娟,赵玉佳,单明柱,吴宜艳,沈广志,董默,王晶华,邹辉,孟繁钦,郭强,
申请(专利权)人:牡丹江医学院,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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